“원하는 부위에만 쏙쏙” 치료효과↑…무독성 ‘하이드로젤’ 게임체인저 뜬다

[헤럴드경제=구본혁 기자] 말랑말랑한 단백질 ‘젤’에 약물 넣어 원하는 부위에만 약효가 퍼지게 하는 기술이 개발됐다.

울산과학기술원(UNIST) 생명과학과 강세병 교수팀은 바이오메디컬공학과 주진명교수, 신소재공학과 차채녕 교수팀과의 공동연구를 통해 자가 가교형 단백질 하이드로젤을 개발했다고 22일 밝혔다. 이 단백질 하이드로젤은 약물을 오랜 기간 국소적으로 전달하면서도 첨가제로 인해 독성은 최소화돼 암 치료와 상처 치유 등의 효과를 높일 수 있을 것으로 기대된다.

하이드로젤을 이용한 약물전달 기술은 약물을 원하는 부위에 천천히 배출되도록 할 수 있는 장점이 있다. 하이드로젤 내부에 그물처럼 이어진 ‘가교 결합’(crosslinking)이 분해되면서 안에 갇혀 있던 약물이 점진적으로 방출되는 원리다.

연구팀은 가교제를 넣지 않아도 체내에서 단백질끼리 가교 결합을 만들 수 있는 하이드로젤을 개발했다. 단백질 자체는 인체에 무해한 재료지만, 가교 결합을 위해 넣는 화학 가교제가 세포 독성을 유발하는 한계를 극복한 것.

또 단백질 하이드로젤의 주재료로 증식세포핵항원 단백질을 사용해 면역 염증 반응도 억제했다. 실제 개발된 하이드로젤을 주사로 쥐에게 주입했을 때 면역 염증 반응이 나타나지 않았다.

하이드로젤에 항암제(독소루비신), 상처 치유 성장인자(PDGF-BB)를 넣어 약물 전달 성능을 검증한 결과, 유방암 종양의 성장을 억제하거나 상처 재생을 빠르게 했다.

광열 항암치료에서도 효과를 보였다. 광열치료는 암세포를 쪄 죽게하는 치료법으로 종양 주위에서 빛을 받아 발열효과를 내는 광민감입자를 투여한다. 개발된 하이드로젤은 이 광민감입자를 가둬 종양 부위에 열이 집중되도록 하는 역할을 한다.

강세병 교수는 “자가 가교형 단백질 하이드로젤은 다양한 치료제를 주입 부위에 맞춤형으로 전달하거나 가둘수 있는 효과적인 플랫폼으로 활용될 수 있을 것”이라고 설명했다.

한국연구재단 지원으로 수행된 이번 연구결과는 국제학술지 ‘저널 오브 컨트롤드 릴리즈’에 게재됐다.